## PENGARUH PENCAMPURAN CARBON BLACK FILLER TERHADAP KOMPOSIT POLYPROPYLENE DAN KARET ALAM SEBAGAI ELASTOMER TERMOPLASTIK DENGAN METODE GRAFTING
Indah Agus Setiorini 1/2 ; Subriyer Nasir 1 ; Tuty Emilia Agustina 1
1 Magister Teknik Kimia, Universitas Sriwijaya, Indonesia;
2 Program Studi Teknik Pengolahan Migas, Politeknik Akamigas Palembang, Indonesia

## Abstrak
Penelitian  ini  mempelajari  pengaruh carbon  black  filler terhadap  komposit  PP/NR.  Elastomer Termoplastik yang dihasilkan berbasis Polipropilena dan Karet Alam untuk penggunaan industri. Penelitian ini dilakukan untuk dapat mengembangkan produk ETP yang telah dihasilkan menjadi bahan yang unggul dan  dapat  diterima  oleh  industri  otomotif  dan  industri  alat  kesehatan.  Metode  yang  digunakan  dalam penelitian  ini  adalah  dengan  proses  grafting  Polipropilena  dengan  Maleat  Anhidrid  (PP-g-MA).  Proses grafting dilakukan pada suhu 160°C dan waktu 10 menit. Variasi komposisi PP/NR/CB yaitu (30:70:0)% berat, (30:69:1)% berat, (30:68:2)% berat dan (30:67:3)% berat. Karakteristik uji yang dilakukan meliputi sifat fisik dan sifat mekanik. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa uji mekanik komposit berupa uji kuat tarik  meningkat  dengan  bertambahnya  kadar fiiler dan  uji  mekanik  berupaperpanjangan  putus  semakin menurun  dengan  bertambahnya  kadar filler namun  uji fisik  berupa  densitas  semakin meningkat  dengan bertambahnya kadar filler. Dimana nilai terbaik didapat dari komposit dengan rasio PP/NR/CB (30:67:3)% berat berupa sifat mekanik tensile strength sebesar 1,66 N/mm 2 dan perpanjangan putus terbaik didapat dari komposit dengan rasio PP/NR/CB (30:70:0)% berat sebesar 268,36%. Kata kunci :  Elastomer Termoplastik, Polipropilena, Karet Alam, Karbon Hitam, Pengisi, Cangkok.

## Abstract
This research studied the effect of the carbon black filler  on PP/NR the composite. Thermoplastic elastomers produced are based on Polypropylene and natural rubber for industrial use. This research was conducted in order to develop ETP products that have been produced become prime material and can be accepted  by  the  automotive  and  medical  equipment  industry.  The  method  used  in  this  study  was Polypropylene grafting process with Maleic Anhydride (PP-g-MA). The grafting process was carried out at the temperature of 160°C and a time of 10 minutes.  The variations in the composition of PP/NR/CB are (30:70:0)  %  by  weight,  (30:69:1)  %  by  weight,  (30:68:2)  %  by  weight  and  (30:67:3)  %  by  weight.  The characteristictest  which  was  conducted  included  the  physical  and  mechanical  properties.  The  obtained results showed that the composite mechanical test in the form of tensile test increased as the level of filler increased, and the mechanical test in the form of elongation at break kept decreasing as the level of filler increased, but the mechanical test in the form of density increased as the level of filler increased. The best value was obtained from the composite with the ratio of PP/NR/CB (30:67:3) % by weight in the form of the mechanical properties of tensile strength by 1.66 N/mm 2 and the best elongation at breakobtained from the composite ratio of PP/NR/CB (30:70:0) % by weight was 268.36 %. Keywords : Thermoplastic Elastomer, Polypropylene, Natural Rubber, Carbon Black, Filler, Grafting

## I.  Pendahuluan
Komposit  yaitu  campuran  atau  paduan dua  atau  lebih  bahan  dimana  sifat  masing- masing  bahan  berbeda  satu  sama  lain  baik sifat fisik atau sifat kimianya untuk menghasilkan  material  baru.  Telah  menjadi fenomena  yang  penting  pada  tahun-tahun terakhir  ini  untuk  mendapatkan  suatu  bahan dengan  sifat-sifat  tertentu  seperti  :  sifat mekanik, fisik, termal dan kemampuan proses yang  baik  yang  tidak  dapat  ditemukan  dari masing-masing  komponen.  Selain  alasan pencampuran, pertimbangan biaya merupakan
salah  satu  alasan  utama  pada  industri  yang menyangkut  bahan  polimer.  Apabila  suatu bahan  dapat  diproduksi  dengan  biaya  murah dan  spesifikasi  yang  dihasilkan  memenuhi kebutuhan,  maka  produk  tersebut  akan kompetitif  di  pasar  (Halimatuddahliana,  dkk, 2008).
Elastomer Termoplastik  (ETP)  yaitu polimer  yang  bersifat  elastis  dan  termoplastis dan telah lama dimanfaatkan dalam keperluan sehari-hari,  serta  pemakaiannya  semakin meningkat  setiap  tahunnya  karena  memiliki keunggulan dibandingkan vulkanizat
Corresponding Author : indah@pap.ac.id
elastomer karena  tidak  memerlukan crosslink agent, proses pengerjaannya lebih sederhana dan  berlangsung  lebih  cepat,  serta  barang jadinya dapat didaur ulang atau diolah kembali (Deswita, dkk, 2006).
Karet  alam  yaitu elastomer alam  yang berat molekulnya relatif tinggi dan sulit dicetak dalam  keadaan  panas  tanpa  perlakuan khusus.  Karet  alam  adalah  salah  satu  bahan untuk  membuat elastomer termoplastik  yang diolah dengan cara konvensional atau dengan teknik radiasi (Deswita, dkk, 2006). Campuran elastomer dan  termoplastik  (bahan  elastomer termoplastik)  dapat  menghasilkan  bahan dengan  spesifikasi  teknik  yang  diharapkan. Salah satu contoh elastomer termoplastik yang sangat  populer  saat  ini  adalah  elastomer termoplastik polipropilene/etilene-propilene diene terpolimer (PP/EPDM) yang mempunyai beberapa  keunggulan  sifat,  seperti  tahan terhadap  benturan  ( impact  resistance ),  tahan terhadap bahan kimia ( good chemical resistance ),  stabilitas  termal  yang  baik  ( good thermal  stability )  (Halimatuddahliana,  dkk, 2008).
Campuran kedua
bahan ini menghasilkan  produk  industri  kendaraan seperti bumper ,  panel  pintu,  kibasan  lumpur ( mudflaps )  dan  bagian  dalam  mobil  ( interior ). Campuran antara PP dan EPDM kadang kala tidak memerlukan bahan kuratif seperti bahan sambung silang ( crosslink ). Interaksi yang baik antara EPDM dan PP disebabkan oleh struktur kimia  EPDM  yang  juga  mengandung  gugus propilena sehingga campuran PP/EPDM lebih compatible dibandingkan  dengan  PP/NR. EPDM  adalah  karet  sintesis  yang  harus diimport  dari  luar  negeri  sehingga  biaya pengadaannya relatif mahal.  Karet alam (NR) adalah  sumber  asli  negara  dan  banyak terdapat  di  Indonesia  sehingga  penggantian EPDM  dengan  NR  merupakan  langkah  yang tepat jika dipandang dari segi ekonomi.
Halimatuddahliana  (2008)  mengatakan hasil penelitian terdahulu menunjukkan terjadinya  penurunan  sifat  mekanik  ( tensile test,  oil  resistance  test )  bila  EPDM  diganti dengan  NR  dibandingkan  dengan  campuran PP/EPDM. Hal ini disebabkan karena campuran PP/NR kurang serasi dibandingkan dengan  PP/EPDM.  Sehingga  perumusan masalah  dari  penelitian  ini  berdasarkan penurunan  sifat  mekanik  yang  tidak  tercapai maka peneliti melakukan penambahan carbon black  filler yang  dapat  meningkatkan  sifat mekanik  campuran  PP/NR  menggunakan metode  grafting.  Selanjutnya  melakukan analisa  sifat  fisik  (densitas  dan  morfologi
campuran) dan sifat mekanik (uji kuat tarik, uji perpanjangan putus dan uji ketahanan minyak) dari produk akhir setelah dilakukan penambahan komponen filler dalam campuran PP/NR.

## II.  Material Polimer
Polimer merupakan rantai berulang dari atom  yang  panjang,  terbentuk  dari  pengikat yang  berupa  molekul  identik  yang  disebut monomer.  Polimer  biasanya  merupakan  zat organik  (memiliki  rantai  karbon),  ada  juga polimer inorganik. Contoh dari polimer adalah plastik dan DNA.
Istilah  polimer  berasal  dari  bahasa Yunani yaitu “polus” yang bermakna "banyak" dan  “meris”  yang  bermakna  "bagian". Sehingga  polimer  dapat  diartikan  rangkaian atom  yang  panjang  dan  berulang-ulang  dan menghasilkan  sambungan  dari  beberapa molekul  lain  yang  dinamakan  monomer.  Di alam  banyak  sekali  terdapat  polimer  organik atau polimer alam, tetapi karena perkembangan  teknologi  yang  semakin  maju, sekarang  ini  banyak  ditemukan  polimer anorganik  atau  yang  biasa  disebut  polimer sintetik.
Sejauh  ini  ETP  berbasis  PP/NR  belum dapat dikembangkan secara komersial karena spesifikasi  material  tersebut  belum  dapat bersaing  dengan  ETP  berbasis  karet  sintetik. Beberapa  peneliti  sudah  mengembangkan metode-metode  untuk  dapat  meningkatkan sifat  mekanik  campuran  PP/NR,  diantaranya adalah  proses  vulkanisasi  dinamik  dengan pemberian  bahan-bahan  sambung  silang ( crosslink )  (Halimatuddahliana,  dkk,  2008; Bahruddin, dkk, 2007), pencangkokan ( grafting ) secara polimerisasi emulsi antara NR dengan monomer  stirena dan metil metakrilat (Suhardjo, dkk, 2011), pencangkokan ( grafting ) secara polimerisasi emulsi antara NR dengan monomer  stirena dan metil metakrilat dengan  menggunakan  inisiator Potassium Persulfate dan Ammonium  Peroxydisulfate (Sondari,  dkk,  2010)  ,penambahan filler Carbon  Black  (CB)  (Bahruddin,  dkk,  2010), Proses Blending antara  ETP  berbasis  karet alam (NR) dengan PE dan ETP berbasis karet alam  (NR)  dengan  PP  (Deswita,  dkk,  2006), Proses Blending antara  PP/EPDM/NR  dan PP/EPDM/ENR25  (Halimatuddahliana  dan Ismail, 2003), Pencangkokan ( grafting ) antara Polystirene dengan Maleat Anhidrid
menggunakan  inisiator  benzoil  peroksida (Sukatik, 2012), Pembuatan elastomer termoplastik  dari  campuran  elastomer  berupa

## Corresponding Author : indah@pap.ac.id
karet  alam  dengan  termoplastik  berupa  metil metakrilat  (MMA)  secara  bersama-sama diiradiasi sinar gamma secara optimal dengan Pb 3 O 4 sebagai Filler (Sudirman,  dkk,  2000). Namun  sejauh  ini  metode-metode  tersebut belum  dapat  menghasilkan  peningkatan  sifat mekanik sebagaimana diharapkan.

## Elastomer Termoplastik (ETP)
Elastomer  Termoplastik  (ETP)  adalah suatu  campuran  atau  senyawa  polimer  yang merupakan  gabungan  dari  sifat-sifat  proses termoplastik dengan tampilan fungsi elastomer konvensional, dan temperatur lelehnya menunjukkan  bahwa  karakter  termoplastik yang  memungkinkan  untuk  dibentuk  kembali menjadi barang jadi, dalam skala suhu selama proses pembuatan memiliki perilaku elastomer tanpa ikatan silang. Cara pembuatannya dapat dilakukan pada fase leleh maupun fase emulsi. Selama beberapa tahun terakhir ini perkembangan  ETP  telah  mendapat  banyak perhatian dibidang pengetahuan dan teknologi polimer.  Sekarang  ETP  telah  menjadi  salah satu barang polimer penting dalam perdagangan.
ETP  terdiri  dari  :  Polyolefin,  Polistiren- kopolimer  dan  Poliuretan.  Sedangkan  ETP berbasis campuran karet – plastik dapat dibagi menjadi  dua  kelas  utama  yaitu  :  TPO (termoplastik  olefin)  dan  TPV  (termoplastik vulkanisasi). TPO dapat dibuat secara mudah dan biaya yang relative murah karena dispersi phase  karet  tidak  terjadi  secara  ikat  silang, sebaliknya  TPV  memerlukan  proses  lebih komplek  karena  dispersi  fase  karet  harus terjadi  secara  ikat  silang  selama  proses pencampuran, sebagian besar melalui vulkanisasi dinamik atau proses ikat silang in- situ. ETP dapat dibuat dengan cara pencampuran pada fase emulsi atau pada fase leleh  dari  polimer  pembentuknya.  Pembuatan ETP  ada  bermacam-macam  cara  tergantung jenis  polimer  pembentuk,  kompatibilizer,  filler dan aditif lainnya.
Jenis-jenis  Elastomer Termoplastik (ETP). Elastomer
Termoplastik secara komersial  dapat  digolongkan  pada  dua kelompok yang utama yaitu: 1. Kopolimer blok
2. Polimer Campuran
Polipropilena. Polipropilena merupakan polimer
kristalin yang dihasilkan dari proses polimerisasi  gas  propilena,  dimana  propilena mempunyai specific gravity rendah
dibandingkan  dengan  jenis  plastik  lain. Sebagai  perbandingan  dapat  dilihat  pada Tabel  1.  Polipropilena  meiliki  titik  leleh  yang cukup  tinggi  (149 –  170) ᵒ C,  sedangkan  titik kristalisasinya antara (130 – 135) ᵒ C.
Tabel 1. Perbandingan specific gravity dari berbagai material plastic (Bukit, 2012). Resin Spesific Gravity PP 0,85-0,90 LDPE 0,91-0,93 HDPE 0,93-0,96 Polistirena 1,05-1,08 ABS 0,99-1,10 PVC 1,15-1,67 Asetil Selulosa 1,23-1,34 Nylon 1,09-1,14 Poli Karbonat 1,20 Poli Asetat 1,38 Ketahanan Polipropilena terhadap bahan  kimia  ( chemical  Resistance )  sangat tinggi, tetapi impact strength rendah. Polipropilena  adalah  salah  satu  dari  bahan termoplastik  yang  memiliki  sifat-sifat  yang diinginkan  sehingga  membuat  bahan  ini serbaguna  dan  menjadi  salah  satu  dari termoplastik
komersial
terpenting, konsumsinya meningkat dengan cepat dibandingkan polimer termoplastik lainnya.

## Karet Alam
Karet  alam  berasal  dari  Brazil  dengan nama  ilmiah Hevea  Brasilliensis .  Karet  alam merupakan senyawa hidrokarbon yang mengandung  atom  karbon  (C)  dan  atom hidrogen (H) dan merupakan senyawa polimer dengan isoprena sebagai monomernya. Rumus  empiris  karet  alam  adalah  (C 5 H 8 )n. Dengan perbandingan atom-atom karbon dan hidrogen  adalah  5  :  8  dan  n  menunjukkan banyaknya monomer dalam rantai polimer.
Karet  atau  elastomer  merupakan  salah satu jenis polimer yang memiliki perilaku khas yaitu  memiliki  daerah  elastis non-linear yag sangat besar. Perilaku tersebut memiliki kaitan dengan  struktur  molekul  karet  yang  memiliki ikatan silang ( cross link ) antar rantai molekul. Ikatan  silang  ini  berperan  sebagai  ‘pengingat bentuk’ (shape memory) sehingga karet dapat kembali  ke bentuk  dan  dimensi asalnya pada saat mengalami deformasi dalam jumlah yang sangat besar.

## Corresponding Author : indah@pap.ac.id
Tabel 2. Komposisi Partikel Karet Alam (T.Hulu. 2013)
N o Komponen Komp. Dalam Latex segar (%) Komp. Dalam Latex Kering (%) 1 Karet Hidrokarbon 36 92-94 2 Protein 1.4 2.5-3.5 3 Karbohidrat 1.6 - 4 Lipida 1.6 2.5-3.2 5 Persenyawaa n Organik Lain 0.4
-
6 Persenyawaa n Anorganik 0.5 0.1-0.5 7 Air 58.5 0.3-1.0 Maleat Anhidrida Maleat anhidrida ( cis -butenadioat anhidrida,  anhidrida toksilat,  dihidro-2,5- dioksofuran)  memiliki  rumus  kimia  C 4 H 2 O 3 .
Dalam keadaan murni, maleat anhidrida tidak berwarna  atau  berwarna  putih  padat  dan memiliki  bau  yang  tajam.  Maleat  anhidrida biasa  digunakan  dalam  penelitian  polimer sebagai senyawa penghubung ( kopling agent ) karena mempunyai gugus polar dan non polar. Maleat anhidrida memiliki berat molekul 98,06, larut  dalam  air,  meleleh  pada  temperatur  57-
60 ᵒ C, mendidih pada 202 ᵒ C dan spesifik gravity 1,5  g/cm3.  Maleat  anhidrida  merupakan senyawa  vinil  tidak  jenuh  yang  merupakan bahan  mentah  dalam  sintesa  resin  poliester, pelapisan  permukaan  karet,  deterjen,  bahan aditif  dan  minyak  pelumas, plastisizer dan kopolimer.  Maleat  anhidrida  mempunyai  sifat kimia  yang  khas  yaitu  adanya  ikatan  etilenik dengan gugus karbonil di dalamnya, ikatan ini berperan dalam  reaksi  adisi  senyawa  organik (Wirjosentono, 2013).

## Benzoil Peroksida
Senyawa  ini  merupakan  tipe  inisiator yang  sering  digunakan,  tidak  stabil  terhadap panas dan dapat terurai menjadi radikal-radikal pada  suhu  tertentu  dan  laju  yang  tergantung pada strukturnya, mengalami homolisis termal untuk  membentuk  radikal-radikal  benzoiloksi. Radikal  benzoil  mungkin  menjalani  berbagai reaksi  selain  beradisi  ke  monomer,  termasuk rekombinasi, dekomposisi ke radikal  fenil dan karbon  dioksida  dan  kombinasi  radikal. Reaksi-reaksi  sekunder  karena  adanya  efek molekul pelarut yang mengikat (efek sangkar) akibatnya  konsentrasi  inisiator  berkurang (Wirjosentono,  2013).  Reaksi  hidrolisis  BPO akibat panas.
Toluene
Toluene mempunyai  rumus  molekul C 7 H 8 dengan titik lebur - 93 o C, titik didih 110,6
o C dan dikenal dengan nama Metil Benzene /Fenil  Metana. Toluene merupakan liquid berbasis water-insoluble dengan  bau pengencer  cat  yang  khas. Toluene bereaksi secara  normal  sebagai  hidrokarbon  aromatik dan  gugus  metil  dalam Toluene bereaksi  25 kali lebih reaktif dari pada Benzene.

## Carbon Black
Carbon  black (karbon  hitam)  secara umum digunakan dalam industri karet sebagai bahan  pengisi  ( filler )  yang  dapat  memberikan warna hitam, dan meningkatkan sifat mekanik produk  karet  alam.  Konsumsi carbon  black pada  industri  ban  karet  mencapai  70%, sementara 20% digunakan untuk produk karet non-ban dan sisanya sebesar 10% digunakan untuk industri karet khusus (Ali, dkk, 2014).

## Degradasi  Polipropilena  dengan  Benzoil Peroksida
Polipropilena adalah suatu polimer atau makromolekul rantai panjang yang mempunyai derajat  polimer  yang  tinggi.  Polipropilena termasuk  polimer  termoplastik  yang  akan lunak  bila  dipanaskan  dan  mengeras  kembali bila  dingin.  Pada  pengolahannya  suhu pemanasan  dibantu  dengan  adanya  suatu inisiator  peroksida,  seperti  benzoil  peroksida polimer  ini  akan  mengalami  degradasi,  yaitu terjadi  pemutusan  pada  rantai  utama.  Pada penelitian ini degradasi polipropilena dilakukan dengan tujuan memperoleh polipropilena yang mempunyai  bobot  molekul  lebih  rendah  dan rantai  lebih  pendek.  Polipropilena  dengan bobot molekul rendah dan rantai lebih pendek ini  diharapkan  setelah  digrafting  dengan maleat  anhidrida,  akan  lebih  mudah  bereaksi dengan  gugus  hidroksil  selulosa  dan  masuk keantara serat-serat selulosa dalam partikel.
Pada tahap awal reaksi karena pengaruh  panas  inisiator  benzoil  peroksida terdekomposisi  secara  homolitik  membentuk radikal “RO•”.  Selanjutnya  radikal  ini  akan menarik  sebuah  atom  hidrogen  dari  molekul polipropilena sehingga terbentuk makromolekul  radikal  tertier  “3P•”.  Kemudian makromolekul  radikal  tertier  ini  mengalami pemutusan  rantai  pada  posisi  ß  sehingga rantai  polipropilena  semakin  pendek  dengan bobot  molekul  turun  serta  viskositas  intrinsik turun  dan  proses  ini  akan  terus  berlanjut  bila tidak  ada  terminasi  rantai  sesuai  dengan mekanisme  reaksi  dibawah  ini  (Nasution, 2012).
Dekomposisi dari inisiator

## Corresponding Author : indah@pap.ac.id
Inisiasi : Penyerapan dari Hidrogen

## Pemutusan Rantai :
Gambar 1. Reaksi dedgradasi polipropilena oleh suatu peroksida Bahan Pengisi (Filler)
Bahan  pengisi  diklasifikasikan  menjadi dua, yaitu carbon black dan bahan pengisi non- black atau  biasa  disebut  pengisi  berwarna. Setiap  bahan  pengisi,  baik  yang black atau non-black memiliki derajat keaktifan tersendiri. Klasifikasi  bahan  pengisi  ( filler )  berdasarkan fungsinya  dibagi  menjadi  dua  jenis  (Ali,  dkk, 2014), yaitu:
- Reinforcing  filler ,  yaitu filler yang  tidak hanya  berfungsi  sebagai  bahan  pengisi tetapi  juga  akan  berpengaruh  terhadap sifat-sifat  fisik  karet  dan  akan  menambah kekuatan  tarik  dan  daya  tahan  terhadap gesekan. Contohnya: carbon black , magnesium karbonat, ZnO.
- Inert filler , yaitu filler yang hanya berfungsi sebagai penambah volume saja. Contohnya : CaCO3, kaolin, BaSO4.
Berdasarkan keaktifannya, bahan pengisi  ( filler )  dibagi  menjadi  dua  golongan, yaitu  golongan  bahan  pengisi  ( filler )  aktif (bahan pengisi penguat) dan golongan bahan pengisi ( filler ) tidak aktif (Ali, dkk, 2014). Selain itu,  penambahan  bahan  pengisi  ( filler )  tidak aktif  hanya  akan  menambah  kekerasan  dan kekakuan  pada  produk  karetnya,  tetapi kekuatan  dan  sifat  lainnya  akan  berkurang. Harga  bahan  pengisi  ( filler )  tidak  aktif  lebih murah  dibandingkan  dengan  bahan  pengisi ( filler )  aktif,  sehingga  menyebabkan  bahan pengisi  ( filler )  tidak  aktif  digunakan  dalam kuantitas  yang  lebih  kecil  terutama  untuk menekan  harga  produk  karet  yang  dihasilkan (Ali, dkk, 2014).Bahan pengisi ( filler ) yang baik adalah bahan pengisi yang bersifat inert (tidak ikut  bereaksi)terhadap  komponen  lain,  tidak mudah terbakar, dan memiliki luas permukaan spesifik  yang  luas.  Pada  umumnya,  bahan pengisi  ( filler )  yang  digunakan  terdiri  dari campuran  dua  komponen.  Kemampuan filler untuk memperbaiki sifat vulkanisat dipengaruhi oleh  tipe  elastomer,  sifat  alami filler ,  dan jumlah filler yang digunakan (Ali, dkk, 2014).
Kompatibiliser (Compatibilizer)
Untuk meningkatkan daya rekat permukaan bahan pada proses pencampuran dan  menstabilkan  kondisi  morfologi  dalam campuran  polimer,  berbagai  metode  telah dikembangkan.  Secara  umum,  ada  dua keadaan  untuk  meningkatkan  kompatibilitas yaitu immiscible blends dan reactive blending , immiscible blends yakni dengan cara menambahkan polimer yang sudah difungsionalisasi sehingga mampu
meningkatkan interaksi tertentu atau bereaksi secara kimia. Fungsionalisasi dapat dilakukan sebelum pencampuran polimer atau sekaligus dalam  proses  pencampuran  dalam  mesin pencampur  (internal  mixer)  sehingga  akan terbentuk blok atau graft-copolymers , halogenasi,  sulfonasi,  formasi hydroperoxide , dan lain-lain.

## Metode Pengolahan Elastomer
Termoplastik Berikut beberapa metode yang digunakan  dalam  pengolahan  Elastomer Termoplastik : a.  Metode grafting Yaitu mencangkokkan monomer maupun  polimer  ke  rantai  poliproplena. Dengan  teknik  ini  polipropilena  memperoleh sifat-sifat  tambahan  yang  diperlukan  untuk aplikasi khusus tanpa mengubah sifat asli yang diinginkan.
b.  Metode Vulkanisasi Dinamik
Yaitu membuat lateks alam dengan cara diperam dan dipanaskan dengan ditambahkan sulfur.
c.  Metode Iradiasi
Yaitu  Lateks  alam  yang  divulkanisir dengan menggunakan teknologi nuklir dimana sinar gamma Cobalt-60/berkas elektron sebagai sumber energi.

## III.  Metodologi Metode Penelitian
Metode  pembuatan  termoplastik  elastomer terdiri  dari  3  (tiga)  tahap,  yaitu  (Sukatik, 2012):
-  Degradasi  polipropilena  dengan  inisiator Benzoil Peroksida.
- Grafting Polipropilene dengan Maleat Anhidrid (PP-g-MA).
-  Pencampuran  Komposit  PP-g-MA , Karet Alam dengan Carbon Black filler .

## Analisa Data yang dilakukan
Berikut  adalah  analisa  data  yang  dilakukan dalam penelitian ini :
1.  Uji  Kestabilan,  densitas  komposit dibandingkan dengan densitas air.

## Corresponding Author : indah@pap.ac.id
2.  Morfologi Permukaan Campuran, melihat  struktur  mikro  pori-pori  dan bentuk  partikel  dibawah Scanning Electron Microscopy (SEM).
3.  Pengujian Karakteristik Pengujian karakteristik meliputi pengukuran Fisik (densitas dan
morfologi  campuran)  dan  pengukuran mekanik (uji kuat tarik ASTM D-638, uji perpanjangan putus persamaan menurut  SNI  03-2015-2006  dan  uji ketahanan minyak ASTM D471).

## IV. Hasil dan Pembahasan
Penelitian
ini dilakukan untuk mengetahui  pengaruh  variasi carbon  black filler terhadap  komposit  Polipropilena  dan Karet Alam, dimana variasi carbon black filler yaitu  0%,  1%,  2% dan  3%.  Sedangkan untuk variasi  Polipropilena  berbanding  Karet  Alam yaitu  (30/70)%,  (30/69)%,  (30/68)%  dan (30/67)%.  Sehingga  campuran  satu  (1)  terdiri dari  PP/NR/CB  =  (30/70/0)%,  campuran  dua (2)  terdiri  dari  PP/NR/CB  =  (30/69/1)%, campuran  tiga  (3)  terdiri  dari  PP/NR/CB  = (30/68/2)% dan campuran empat (4) terdiri dari PP/NR/CB = (30/67/3)% Data Hasil Uji Campuran Elastomer  Termoplastik  itu  sendiri dibuat melalui pencampuran PP-g-MA dengan Natural Rubber ditambah dengan carbon black filler .  Termoplastik  Elastomer  yang  dihasilkan di  analisis  secara  visual  dengan  data  hasil pengamatan seperti tabel berikut ini :
Tabel 3. Data Hasil Uji Campuran
Komposisi Campuran (%) A 1 A 2 A 3 A 4 PP-g-MA 30 30 30 30 NR 70 69 68 67 Carbon Black 0 1 2 3 Sifat Fisik Densitas (g/ml) 1,104 1,043 1,052 0,917 Sifat Mekanik Uji Perpanjangan Putus (%) 268,36 225,00 203,16 143,00 Uji Kuat Tarik (N/ mm 2 ) 0,699 0,914 1,021 1,66 Uji ketahanan minyak (%) 36,4 32 27,3 18,2
Berikut  adalah  tabel  Standar  British Plastic  Federation  (BPF)  terutama  untuk  sifat kekuatan  tarik  dan  densitas  dari  termoplastik elastomer (www.bpf.co.uk):
Tabel 4. Standar British Plastic Federation (BPF) Sifat Elastomer Termoplastik Range Standar BPF Kekuatan tarik (N/mm 2 ) 0,50 – 2,4 Density (g/ml) 0,91 – 1,3

## Pengaruh  Variasi  Komposisi  CB  terhadap Sifat Morfologi Permukaan Campuran
Morfologi  komposit  PP/NR  dengan penambahan carbon  black  filler dapat  dilihat menggunakan Scanning  Electron  Microscope (SEM) merk JEOL 6510LA yang dilaksanakan di Universitas Negeri Jakarta. Gambar 2 dan 3 menunjukkan  hasil  analisis  strukturmikro antara  komposit  yang  ditambahkan filler dengan komposit yang tidak ditambahkan filler
Gambar 2. Struktur Morfologi untuk komposit yang tidak ditambahkan filler

## Gambar 3. Struktur Morfologi untuk komposit yang ditambahkan filler
Dari  Gambar  2  dan  3  dapat  dilihat bahwa pada komposit yang tidak ditambahkan filler morfologi  permukaannya  terlihat  lebih smooth, hal tersebut karena partikel karet yang bersifat lentur dan lunak dibandingkan dengan komposit yang ditambahkan filler yang terlihat lebih kasar, hal tersebut merupakan konsekwensi  dari  pemakaian carbon  black filler yang  mempunyai  sifat  keras  dengan bentuk  fisik  berupa  partikel-partikel  kecil dengan ukuran partikel 200 mesh.
Pengaruh Variasi Komposisi Carbon Black terhadap Sifat Kuat Tarik Komposit
Pengujian  nilai  kuat  tarik  dan  nilai perpanjangan putus komposit dilakukan menggunakan alat Hydroulic Universal Material  Tester  50  kN  di    Laboratorium Polsri Palembang  yang  mengacu  pada  standar ASTM D-638. Berdasarkan data pada Tabel 4, maka  didapat  grafik  pengaruh  variasi  jumlah carbon  black  filler terhadap  sifat  kuat  tarik komposit  yang  dapat  dilihat  pada  Gambar  4. Grafik data hasil uji kuat tarik campuran.

## Corresponding Author : indah@pap.ac.id
0 100 200 300 0 1 2 3 Pepa njanga n Pu tu s (%) % Carbon Black 15 19 23 27 31 35 39 0 1 2 3
0 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8 0 1 2 3
Gambar 4. Grafik Pengamatan Variasi Carbon Black Filler terhadap Uji Kuat Tarik [campuran 1=PP/NR/CB:(30/70/0)%, campuran 2 = PP/NR/CB:(30/69/1)%,  campuran 3 = PP/NR/CB:(30/68/2)%, campuran 4 = PP/NR/CB:(30/67/3)%]
Dari grafik dapat dilihat nilai sifat kuat tarik  elastomer  termoplastik  yang  dihasilkan telah memenuhi range standar  sifat  kuat  tarik elastomer  termoplastik  berdasarkan British Plastic  Federation (BPF)  (0,5-2,4  N/mm 2 ), dimana semakin banyak filler yang digunakan kekuatan
tariknya semakin meningkat.Kenaikan  sifat  tersebut  adalah konsekwensi  dari  pemakaian carbon  black yang  relatif  tidak  mempunyai  sifat  elastis sehingga  pada  saat  terjadi  perekatan  adhesi antar  fasa  tersebut  akan    mengikat  kuat  dan mengeras  karena  terisi  oleh  partikel filler . Meskipun  demikian  terdapat  titik  lemah  pada batas  fasa  komposit  tersebut,  dimana  ikatan antara  permukaan  molekul  karet,  molekul polipropilena  dan  partikel filler terdapat  batas permukaan  yang  mempunyai  sifat  fisik  yang berbeda sehingga dapat menyebabkan pemisahan  fasa  pada  kondisi  tertentu  (saat diberikan  tegangan  tarik  maksimum)  yang dapat  menyebabkan  sifat  mekanik  paduan menjadi kurang baik. Untuk campuran komposit dengan kekuatan tarikterbaik adalah pada  campuran  keempat  dengan  rasio PP/NR/CB =30%/67%/3% sebesar 1,66 N/mm 2 . Namun hal ini juga sangat dipengaruhi oleh  teknik  pencampuran.  Pada  campuran PP/NR komponen PP dan filler CB adalah fasa terdistribusi  dan  komponen  NR  adalah  fasa matrik. Ukuran partikel yang semakin kecil dan dispersi  yang  semakin  merata  dari  fasa terdistribusi dapat menghasilkan sifat kekuatan tarik campuran yang semakin meningkat.
Pengaruh Variasi Komposisi Carbon Black terhadap Sifat Perpanjangan Putus Komposit
Berdasarkan  data  pada  Tabel  4,  maka didapat grafik pengaruh variasi jumlah carbon black filler terhadap sifat perpanjangan putus komposit  yang  dapat  dilihat  pada  Gambar  5.
Grafik  Data  Hasil  uji  perpanjangan  putus campuran.
Gambar 5. Grafik Pengamatan Variasi Carbon Black Filler terhadap Uji Perpanjangan Putus [campuran 1 = PP/NR/CB:(30/70/0)%, campuran 2 = PP/NR/CB:(30/69/1)%,  campuran 3 = PP/NR/CB:(30/68/2)%, campuran 4 = PP/NR/CB:(30/67/3)%]
Dari  grafik  diatas  dapat  dilihat  variasi jumlah carbon  black  filler mempengaruhi  sifat perpanjangan  putus  yang  dimiliki  komposit, dimana  semakin  banyak carbon  black  filler yang  digunakan  maka  sifat  perpanjangan putus  campuran  akan  semakin  rendah. Penurunan  sifat  tersebut  adalah konsekwensi dari pemakaian carbon black yang relatif lebih banyak tidak mempunyai sifat elastis sehingga perekatan  antar  molekul    yang  ada  di  dalam campuran pada saat penarikan berkurang, dan menyebabkan berkurangnya sifat perpanjangan putus komposit
(Bahruddin,2010).  Untuk  campuran  komposit dengan  sifat  perpanjangan  putus  terbaik adalah pada campuran pertama dengan rasio PP/NR/CB =30%/70%/0% sebesar 268,32%.

## Pengaruh Variasi Komposisi Carbon Black terhadap  Sifat  Ketahanan  Minyak  dari Komposit
Berdasarkan  data  pada  tabel  4,  maka didapat grafik pengaruh variasi jumlah carbon black  filler terhadap  sifat  ketahanan  minyak dari komposit yang dapat dilihat pada gambar 6. Grafik data hasil uji ketahanan minyak.
Gambar 6. Grafik Pengamatan Variasi Carbon Black Filler terhadap Uji Ketahanan Minyak [campuran 1=PP/NR/CB:(30/70/0)%, campuran 2 = PP/NR/CB:(30/69/1)%,  campuran 3 = PP/NR/CB:(30/68/2)%, campuran 4 = PP/NR/CB:(30/67/3)%]
Analisa  ketahanan  terhadap  minyak dilakukan  dengan  menggunakan  minyak  IRM
Ke tah an an Mi nyak (% ) kua t t ari k (N/m m 2 ) % Carbon Black
% Carbon Black
Corresponding Author : indah@pap.ac.id
0 0.5 1 1.5 0 1 2 3
903  (tinggi  kandungan  napthenik/aromatik). Dari grafik dapat dilihat bahwa semakin banyak campuran filler maka  ketahanan  terhadap minyaksemakin menurun. Hal ini menunjukkan bahwa carbon  black  filler yang  tercampur dalam  komposit  menyebabkan  menurunnya adhesi  antar  fasa  pada  saat  minyak  IRM mengisi diantara molekul komposit. Komposisi terbaik untuk kompositadalah pada campuran PP/NR/CB=30%/70%/0% sebesar 36,4%. Dimana nilai ketahanan minyak juga dipengaruhi oleh berat awal dan penimbangan komposit.
Pengaruh Variasi Komposisi Carbon Black terhadap Nilai Densitas Campuran
Berdasarkan  data  pada  tabel  4,  maka didapat grafik pengaruh variasi jumlah carbon black  filler terhadap  nilai  densitas  komposit yang dapat dilihat pada gambar 7. Grafik data hasil uji densitas campuran.
Gambar 7. Grafik Pengamatan Variasi Carbon Black
Filler terhadap Nilai Densitas [campuran 1 = PP/NR/CB:(30/70/0)%, campuran 2 = PP/NR/CB: (30/69/1)%,  campuran 3 = PP/NR/CB:(30/68/2)%, campuran 4 = PP/NR/CB:(30/67/3)%]
Peningkatan sifat kerapatan terjadi pada komposisi CB 0% massa yaitu sebesar 1,104 g/ml,  sifat  kerapatan  tersebut  mengalami penurunan  terendah  pada  komposisi  CB  3% massa  yaitu  sebesar  0,917  g/ml,  hal  ini menunjukkan  bahwa  kompatibilisasi  yang relatif  baik  antara  PP/NR/CB    terjadi  pada komposisi  CB  yang  relatif  rendah  untuk  rasio PP/NR 30/70.   Kemungkinan penurunan sifat kerapatan terjadi karena rongga yang terbentuk  akibat  dari  sifat  karateristik  fasa campuran yang tidak dapat campur ( immiscible  blend ),  namun  hal  ini  juga dipengaruhi oleh teknik pencampuran. Dimana nilai  densitas  yang  dihasilkan  sesuai  dalam range standar densitas elastomer termoplastik berdasarkan  British  Plastic  Federation  (BPF) (0,91-1,3 g/ml).
Berikut  adalah  Tabel  5.  Perbandingan Sifat  Mekanik  Berbagai  Sistem  Campuran NR/PP pada Rasio Massa :
Tabel 5. Perbandingan Sifat Mekanik Berbagai Sistem Campuran NR/PP
Sistem Campuran Sifat Mekanik Kuat Tarik (N/mm2) Perpanjangan Putus (%) NR/PP dengan kompatibilizer MA-g-PP dan penambahan carbon balck filler dengan metoda vulkanisasi dinamik (Bahruddin dkk,2010) 9,8 413 NR/PP dengan inisiator potasium persulfat 2% & SDS 1% (Suhardjodkk, 2011) 4,7 41,93 NR/PP dengan Sulfur 3 phr dan 5 phr di vulkanisasi dinamik dalam internal mixer (Bahruddin dkk, 2007) 1,5 70 NR/PP dengan penambahan carbon balck filler menggunakan metoda grafting (penelitian ini) 1,66 268,36
V.  Kesimpulan
1.  Campuran  komposit  polipropilena,  karet alam dan carbon black filler yang dihasilkan memenuhi  range  standar  sifat  kuat  tarik elastomer termoplastik yaitu 0,5-2,4 N/mm 2 dan  memenuhi  range  standar  densitas elastomer  termoplastik  yaitu  0,91-1,3  g/ml berdasarkan  British  Plastic  Federation (BPF)  dengan  kelebihan  dan  kekurangan masing-masing  yang  dapat  dilihat  pada Lampiran.
2.  Penambahan carbon black filler berpengaruh  pada  sifat  fisik  dan  mekanik komposit  Polipropilena  dan  Karet  Alam. Berdasarkan  pengamatan  struktur  mikro morfologi permukaan menggunakan Scanning  Electron  Microscope  (SEM) menunjukkan  bahwa filler tersebar  merata di  dalam  komposit.  Nilai  kuat  tarik  terbaik didapatkan pada campuran keempat dengan rasio massa
PP/NR/CB=30%/67%/3%    sebesar  1,66 N/mm 2 ,  sedangkan  perpanjangan  putus terbaik  didapatkan  pada  campuran  kesatu dengan rasio massa PP/NR/CB=30%/70%/0% sebesar
268,36%.

## Daftar Pustaka
Ali, F., R. D., M. Mezal, D. H., Valencia, 2014, Pengaruh  Penambahan  Zeolit  Dan Kulit  Kerang  Darah  TerhadapSifat Mekanis  Rubber  Compound ,  Jurnal Teknik  Kimia  No.  3,  Vol.  20,  Agustus 2014.
Bahruddin,  Sumarno,  Wibawa,G.,  Soewarno, N.,  2007,  “ Morfologi  dan  Properti Campuran  Karet  Alam/Polypropylene yang  Divulkanisasi  Dinamik  dalam Internal Mixer ”, Reaktor. Vol. 11, No. 2, Desember 2007, Hal : 71-77.
D ensitas Cu rah /B ulk (g /m l) % Carbon Black
Corresponding Author : indah@pap.ac.id
Bahruddin,  Zahrina,  I.,  Amraini,  S.  Z.,  2010,
“ Pengaruh Filler Carbon Black Terhadap sifat dan Morfologi Komposit Natural Rubber/Polypropylene ”, Jurnal Teknik  Kimia  Indonesia  Vol. 9,  No. 2, Agustus 2010, 62-68. Bukit,N.,2012,”http://repository.usu.ac.id/bitstr eam/handle/123456789/61935/BAB% 20II%20Tinjauan%20pustaka.pdf?seq uence=2, diakses 15 Oktober 2015. Deswita, Sudirman, Karo, A. K., Sugiantoro, S., Handayani, A., 2006. “ Pengembangan Elastomer  Thermoplastik  Berbasis Karet  Alam  dengan  Polietilen  dan Polipropilen  untuk  Bahan  Industri ”, Indonesian Journal of Materials
Science,  Vo.  8,  No.  1,  Oktober  2006, Hal : 52-57, ISSN : 1411-1098. Halimatuddahliana, Ismail, H., 2003.” Properties of Thermoplastic Elastomer Based on PP/EPDM/ENR25  and  PP/EPDM/NR Blends ”,  Jurnal  Teknologi,  39(A).97- 106, University Teknologi Malaysia. Halimatuddahliana,  Surya,  I.,  Maulida,  2008,
” Modifikasi Bahan Elastomer Termoplastik Polipropilena/Karet Alam (PP/NR) dengan Proses Pemvulkanisasian  Dinamik ”,    Jurnal Penelitian Rekayasa, Volume 1, Nomor 2, Des. 2008. mixing ratio , Procedia Engineering 68 ( 2013 ), 439 – 445. Nasution,D.Y.,2012,”http://repository.usu.ac.id /bitstream/handle/123456789/61935/B AB%20II%20Tinjauan%20pustaka.pdf ?sequence=2,  diakses  15  Oktober 2015. Sondari, D., Haryono, A., Ghozali, M., Randy,
A.,  Suhardjo,  K.  A.,  Basuki,  A., Surasno, 2010, ” Pembuatan Elastomer Termoplastik Menggunakan Inisiator  Potassium  Persulfate  dan Ammonium Peroxydisulfate ”, Indonesian Journal of Materials
Science, Vol. 12, No. 1, Oktober 2010, Hal : 41- 45, ISSN : 1411-1098. Sudirman, Handayani, A., Darwinto, T., Yulius S.P.P,  T.,  Surnani,  A.,  Marlijanti,  I., 2000, ” Strukturmikro dan Sifat Mekanik Komposit Elastomer Termoplastik-Timbal Oksida ”, J.
Mikroskopi  dan  Mikroanalisis,  Vol.  3, No.1, 2000, ISSN : 1410-5594. Suhardjo, K. A., Basuki, A., Surasno, Randi, A., Sondari,  D.,  2011,  “ Modification  of Natural  Rubber  to  Thermoplastic Elastomer  Material ”,  Jurnal  Riset
Industri, Vol. V, No. 3, 2011, Hal : 283- 292.
Sukatik,  2012,  “ The  Characteristic  of  the
Elastomer Thermoplastic from Polystyrene  and  Height  Concentrate
Natural  Rubber  Latex  Prepared  by Emulsion Method ”, Poli Rekayasa Vol.
8,  Nomor  1,  Oktober  2012,  ISSN  : 1858-3709.
Hulu,T.,2013,”http://repository.usu.ac.id/bitstre am/handle/123456789/61935/BAB%2 0II%20Tinjauan%20pustaka.pdf?sequ ence=2, diakses 15 Oktober 2015.
Wirjosentono,B.2013.”http://repository.usu.ac.i d/bitstream/handle/123456789/61935/ BAB%20II%20Tinjauan%20pustaka.p df?sequence=2,  diakses  15  Oktober 2015.
---------Standar  Density  dan  Tensile  Strenght
Elastomer
Termoplastik., www.bpf.co.uk,  di  akses  tgl  5  Juli
2016.

## Corresponding Author : indah@pap.ac.id